隧道工程机电设备智能监控及维护

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摘要：介绍了隧道工程机电设备智能监控系统的主要内容、建立隧道工程机电设备智能监控系统的必要性以及隧道工程机电设备智能监控系统的构成，细致分析了隧道工程机电设备的维护管理工作中的常见问题和如何更好地进行隧道工程机电设备的维护管理工作，希望能够为日后相关工作提供借鉴。

关键字：隧道工程；机电设备；智能监控；维护管理随着现代化进程的加快，我国的交通系统也在不断发展和完善，高速公路越来越多，发展建设山区高速公路会是未来高速公路发展的一个趋势，这会对隧道工程机电设备的智能监控和维护管理提出更高的要求。隧道工程机电设备智能监控和维护管理是近些年才发展起来的全新行业，科技含量高，行业发展和更新也很快。同时，随着隧道工程的发展，隧道工程机电设备的智能监控和维护管理工作也会变得越来越重要。因此，需要重视机电设备智能监控和维护管理工作并培养工作人员的探索精神、创新精神，从而促进机电设备智能监控和维护管理工作的完成。

1隧道工程机电设备智能监控系统

1.1系统概述

机电设备的智能监控系统一般包括计算机技术、现代信息处理技术、集成电子技术、智能自动化技术、现代通信技术、管理与决策支持技术和控制与系统技术等，该系统通过信息的搜集、传送、加工以及使用，充分地将资源整合并加以应用。

1.2建立隧道工程机电设备智能监控系统的必要性

隧道工程的安全性主要受地质因素和管理因素的影响，机电设备智能监控系统可以实时确定隧道管理是否到位，发生地质灾害时，可以通过智能监控确定隧道的安全性，只要隧道出现异常情况，智能监控系统可以启动应急模式，进行防灾、救援和事故处理指挥，从而减少损失。因而，建立隧道工程机电设备智能监控系统是很必要的。

1.3隧道工程机电设备智能监控系统的构成

根据隧道管理的需求，隧道机电设备智能监控系统包括多个部分，这多个部分同时工作以提高隧道的安全性。

1.3.1综合监控系统

综合监控系统涵盖了多个组成部分，有火灾自动报警和联动子系统、监控子系统、电力监控子系统与隧道紧急对讲电话等，这些系统通过隧道职能中心互相构成网络，一起工作，极大的提高了隧道安全性[1]。⑴综合监控中心平台综合监控中心的局域网一般都是采用标准以太网，同时，鉴于双网热备、冗余、开放、易扩展的优势，目前基本都使用双网，这样可以使监控系统趋于稳定状态，即使产生了单点故障，也不能造成别的设备的非正常运转。⑵设备监控子系统设备监控子系统通常由现场总线、控制器及其温湿度探测器构成，呈分散式。其系统直接接入局域网，可以采集环境和机电设备的信息。⑶火灾自动报警子系统火灾自动报警子系统包括消防专用电话总机、火灾报警主机、联动控制器、隧道紧急电话主机、光电式感烟探测器、感温光纤探测器、信号线缆、手动报警按钮等设备。他会对设备内的情况进行实时监控，发生火灾时，系统将首先确认火灾的发生，然后及时发出警报，向各部门通知，再通过广播让大家得知火灾消息，及时进行人员疏散，并且联动控制排水系统和诱导系统、车道灯控系统以及电气照明系统等。他有抑制火灾的扩大，减少财产损失及人员伤亡的优点。⑷电力监控系统电力监控系统虽多为分散安装，但其管理模式又较为集中，通过站级管理层、网络通信层和间隔设备层多个部分来实现监控系统的高效运行。此系统依托网络平台保证测控单元与交直流电用电系统监控安全运行，并使得间隔设备和站级管理层设备连了起来。

1.3.2智能交通系统

智能交通系统包括中心监控平台、高清视频事件检测子系统、交通诱导子系统、警用无线通信子系统、违法抓拍子系统等一系列的部件。

⑴高清视频事件检测子系统

高清视频事件检测子系统的设备构成复杂。前端设备包括高清彩色摄像机、手动变焦镜头、解码器、视频编码器、云台等。中心设备通常包括中心控制服务器、系统管理服务器、高清视频事件检测服务器、高清视频事件检测主机等多个部件。他们相互配合，实时监控、组织和控制交通，确保交通状况良好[2]。

⑵交通诱导信息子系统

交通诱导信息子系统由两部分组成，一是交通诱导屏；二是诱导信息分析处理。该系统的设备包括诱导屏控制单元、LED交通诱导屏、交通诱导服务器、操作终端等。系统会根据交通状况而改变显示的内容，缓解道路拥堵，确保交通畅通。

⑶隧道车道灯控制子系统

此系统主要包括车道灯信号机、隧道车道灯组、中心管理主机及控制软件等几个部分。该系统可以采集交通信息，发出指令，控制信号灯，从而达到管制交通的作用。同时，隧道车道灯控制子系统可以配合交通诱导信息系统阻止车辆进入隧道，方便及时地实施救援活动。

⑷警用无线通信子系统

此系统将无线通信子系统和交管无线通信子系统联合，采用直放站加漏缆方式。其主要被公安部门和交管部门使用以处理各种突发事件。

⑸隧道超速违法抓拍和禁行子系统

此系统包括数据接收处理服务器、前端违法抓拍设备、数据库服务器、和操作终端等多个部分。其主要作用是可以抓拍超速车辆。

2隧道工程机电设备的维护管理

2.1隧道工程机电设备维护管理的必要性

首先，机电设备是否能正常运转，关系着高速路上的一切事宜，包括收费、监控系统、通讯和稽查等。其次，对设备不达标的维护管理会缩短设备的使用期限。同时也会增加维修费用，增加了经济支出。此外随着公路建设的发展，其管理面临着巨大的压力，而隧道作为其重中之重，其内部机电设备的正常运行是交通畅通的基础。因此，要想使得隧道工程机电设备得到更好的养护，就必须要有科学、规范的管理。

2.2隧道工程机电设备维护管理常见问题

2.2.1效率低

我国隧道工程机电设备的维护管理主要采用分散式运作模式，因为受隧道特殊的地理位置和企业传统管理体制的限制，所以大多数高速公路的管理效率都比较低。通过实践证明了在高速公路运行初期采用分散式运作模式有利于机电设备的维护管理，但随着公路的发展壮大，这种运作模式的缺点逐渐凸显，其需要庞大的人力资源支撑，这就增加了成本和人员的浪费，降低了经济效益。

2.2.2缺乏隧道工程机电工程养护系统评价标准

目前，在隧道工程完工后，很多单位只重视路面工程。同时很多单位急于交工，不注重隧道的安全生产工作，导致很多设备不能被及时养护而出现故障，从而影响到施工进度与安全。因此，为了保证隧道施工工作的安全，建立一套合理的机电设备维护管理效果评价体系是很重要的[3]。

2.2.3漠视安全环境问题

隧道工程在施工时可能会出现对实际情况考虑不周而留下安全隐患的情况，日常机电设备的使用中存在操作失误的情况，这些都会影响机电设备的安全运行。

2.3如何更好地进行隧道工程机电设备的维护管理

2.3.1实现资源共享

为了减少管理成本，机电设备维护管理部门可以根据长远目标，结合自身相关优势，选择适合自身发展的维护管理模式，组建统一的维护组织，将人员配置、职责划分、运作流程以及信息化管理等工作做好，以实现资源共享，更好地进行机电设备维护管理工作。

2.3.2建立合理的养护系统评价标准。

此评价体系既要能反映各项指标，也要能让有关人员和部门接受。通过这个评价体系，能够让机电设备在安全的状态下高效运行，不断地增加经济收益，带动行业的全面发展。

2.3.3加强隧道运营企业自身维修队伍建设

维修队伍应跟进机电设备的建设期、验收期。在隧道工程的建设期间，为了保证机电设备得到良好的保养，维修队伍需要对机电系统一些施工的基本情况要有足够的认识，同时要求对施工的图纸有细致的了解，相关技术人员在验收隧道时，也应该根据图纸的实质内容进行严格验收，确保工程的质量达标。此外，维修人员应在机电设备保修期内虚心向技术人员学习，当机电设备发生故障时能发挥主观能动性，及时解决问题。

3结语

正所谓百年大计，质量第一。对隧道工程机电设备实施智能监控及维护管理是必要的，具有重要的经济价值。运营单位应重视隧道工程机电设备的智能监控及维护管理，从长远的经济效益出发，保证机电设备的安全性，同时要积极采用先进技术，才能发挥最大的效益。

参考文献：

[1]张卫民，厉瓅，于泉，等.高速公路机电设备维护维修定额研究[J].中国交通信息产业，2010（10）：60-62.

[2]周晓梅，周旭，刘大伟.复兴东路隧道监控系统软件的设计与实现[J].上海船舶运输科学研究所学报，2013（1）：32-39.

[3]谭华，尉自斌.贵州省隧道群机电工程监控模式的研究[J].公路交通科技，2011（6）：140-144.

作者：文松 傅琨 单位：江西省交通设计研究院有限责任公司